(57)【要約】【課題】  容器と蓋の熱膨張係数の違いにより、溶接、封止時に熱ストレスが加わり歪みが残留し、パッケージの接合強度が保てないことを改善し更にパッケージの低背化を実現するパッケージを得ることを目的とする。【解決手段】  課題を解決するために本発明は、ガラス板上にポリイミド樹脂を塗布し硬化する工程と、前記樹脂にビアを形成する工程と、前記樹脂上にアルミ成膜を行い露光と現像によりパターン形成後にレジストを剥離し前記ガラスを剥離する工程と、前記までに形成した樹脂を反転して再度ガラス板上に貼り合わせる工程と、前記樹脂裏面にアルミ成膜を行い露光と現像により前記ビアと導通する電極を形成する工程と、前記ガラス板から剥離する工程により容器を形成することにより課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス板上にポリイミド樹脂を塗布し硬化する工程と、前記樹脂にビアを形成する工程と、前記樹脂上にアルミ成膜を行い露光と現像によりパターン形成後にレジストを剥離し前記ガラスを剥離する工程と、前記までに形成した樹脂を反転して再度ガラス板上に貼り合わせる工程と、前記樹脂裏面にアルミ成膜を行い露光と現像により前記ビアと導通する電極を形成する工程と、前記ガラス板から剥離する工程により得られる圧電振動子容器部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の圧電振動子容器部材に振動素板を実装し、ガラスを被せて気密封止した圧電振動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器と蓋の熱膨張係数の違いにより、溶接、封止時に熱ストレスが加わり歪みが残留し、パッケージの接合強度が保てないことを改善し更にパッケージの低背化を実現するパッケージの製造方法と圧電振動子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
小型ＳＭＤ振動子のパッケージはセラミック、ガラス、金属、樹脂などが用いられ、精度を要求されるものは耐湿度性、気密性の良いセラミック、金属、ガラスが用いられている。樹脂パッケージは吸湿性と気密性から比較的安定性に余裕がある一般民生製品に使用されている。
【０００３】
蓋については、パッケージ同様、気密性、耐湿性のよい金属、セラミック、ガラスなどが使用され、その封止方法には、金属リッドのシーム溶接、金スズ融着、セラミックキャップのガラス融着、金属ベースと金属キャップの溶接などが用いられ、電子ビーム、レーザなども使用、検討されている。
【０００４】
昨今携帯端末の用途はＩＣタグ、テレビモジュール、ＧＰＳ受信機、ハードディスク（ＨＤＤ）モジュールなど拡大を続け、そのアプリケーションは増加し続け、機能を満たすためにＧＰＳモジュール、ＨＤＤモジュール、チューナモジュールなど端末に搭載される機能部品は増加する傾向にある。その一方で端末機器自体の大きさは制限があるため、精度、気密性、耐湿性はそのままで部品に対する小型低背化要求は更に強くなってきている。
【０００５】
製品単価についても厳しい要求がなされ、いかに材料費投資を抑え生産性を上げるかが課題となっている。しかしながら精度、信頼性を確保しつつ超小型低背化を達成するためには、底面、および蓋の肉厚を薄くする必要がある。セラミック材料のパッケージの主流は、蓋を金属製のものを使用することから、セラミック容器、蓋の熱膨張係数の違いにより、溶接、封止時には熱ストレスが加わり歪みが残留し、パッケージ強度が保てないことから、材料、封止方法も限定されてきており、現在では外形寸法で２．５ｍｍ×２．０ｍｍ以下の小型の気密封止方法は金スズリッドの熱融着方式あるいは、Ａｇロウクラッドリッド電子ビームによる溶接が主流となっている。
【０００６】
昨今では、水晶ウエハからフォトリソグラフィーにより一括で振動子を形成し、ウエハ状態のまま陽極接合により一括封止を行う方法も提案されている。また、ベース（パッケージ）にガラスを用い短冊形状の振動子を個々に実装調整した後にウエハ状態で一括封止を行う方法も提案されている。またその一方で、端末機器自体の大きさは制限があるため、精度、気密性、耐湿性はそのままで部品に対する小型低背化要求は更に強くなってきている現状にもある。
【特許文献１】特開２００６−１２９２９０号公報
【特許文献２】特開２０００−２９５０５９号公報  なお、出願人は前記した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を、本件出願時までに発見するに至らなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的な圧電振動子は気密封止を持った容器形態の中に、圧電振動素板として圧電材料の平板の両面に励振用の電極を形成した振動片を収納した構成となっている。そのため、圧電振動子容器の封止形態、気密、耐湿性を両立させるためには、ガラス、セラミック、金属など無機系の材料をパッケージに使用するのが一般的だが、低背化する上では底面、および蓋の肉厚をより薄くすることで、容器全体を小型化し同時に薄型化する必要がある。
【０００８】
しかしながら、セラミック材料のパッケージの主流は、蓋を金属製のものを使用することから、セラミック容器、蓋の熱膨張係数の違いにより、溶接、封止時には熱ストレスが加わり歪みが残留し、容器を構成する肉厚を薄くすることでパッケージ強度が保てないことから、現状のパッケージから更なる低背化が難しいという課題があるのが現状である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで上述する課題を解決するために本発明は、ガラス板上にポリイミド樹脂を塗布し硬化する工程と、前記樹脂にビアを形成する工程と、前記樹脂上にアルミ成膜を行い露光と現像によりパターン形成後にレジストを剥離し前記ガラスを剥離する工程と、前記までに形成した樹脂を反転して再度ガラス板上に貼り合わせる工程と、前記樹脂裏面にアルミ成膜を行い露光と現像により前記ビアと導通する電極を形成する工程と、前記ガラス板から剥離する工程により得られる圧電振動子容器部材の製造方法である。
【００１０】
また、上記で得られた容器に振動素板を実装し、ガラス板を被せた形態の圧電振動子である。
【００１１】
要するに本発明は、圧電振動子容器の封止形態、気密、耐湿性を両立させるためには、ガラス、セラミック、金属など無機系の材料を一般的にはパッケージ材料に使用していたものをポリイミド樹脂材料を用いて効率的に容器体を形成したもので、その結果低背化する上では底面、および蓋の肉厚を従来品に比べてより薄くすることが可能となり、容器全体を小型化し同時に薄型化したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板に液状ポリイミドを用い、スピンコートにて薄膜を形成しリソグラフィにより貫通穴を形成し、金属膜でパターンを形成することにより、超薄膜の水晶振動子ベースを作成することで極薄の容器を形成できることで従来の課題を解決することができる。また、前述する容器にガラスウエハを陽極接合してシールすることで一括的に封止を行うことも可能となる。その結果、基板にポリイミド樹脂を用いるため弾性があり薄肉化してもベンディングなどの強度が確保でき更には超低背化が可能となるため、集合基板の形態で製作することができることで生産性が向上し、製造時間の短縮を実現しコストの低減も実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に従ってこの発明の実施例を説明する。本発明は上述に記載があるように、圧電素板の表裏に励振電極を形成した圧電振動子を収納する容器をポリイミド樹脂を用いて構成するにあたり、その製造方法のひとつを発明者が見出したものである。図１には本発明の容器を得る工程を説明したフロー図であり、図２には図１の部分的な経過を示す概念図で、図３には本発明容器を用いた振動子の模式図を示したものである。
【００１４】
図１に示すフロー図は、本発明の流れを示すもので、その内容は請求項１の記載に基づく、ガラス板上にポリイミド樹脂を塗布し硬化する工程と、樹脂にビアを形成する工程と、樹脂上にアルミ成膜を行い露光と現像によりパターン形成後にレジストを剥離しガラスを剥離する工程と、前記までに形成した樹脂を反転して再度ガラス板上に貼り合わせる工程と、前記樹脂裏面にアルミ成膜を行い露光と現像によりビアと導通する電極を形成する工程と、ガラス板から剥離する工程により得られる圧電振動子容器部材の製造方法である。
【００１５】
要するに、（１）容器材質としてのベースにはポリイミド系樹脂をはじめとする、ＳＯＧ（Spin On Glass の略称で，半導体の分野では主に絶縁膜として用いられている物質）などを用い、（２）ガラスあるいは、Ｓｉ基板上にスピンコートなどで薄膜を形成し、硬化させて樹脂シートを形成し、（３）フォトリソグラフィにより貫通穴を形成し、（４）次ぎに水晶振動子実装パターン、シール面パターンをアルミなどを用いフォトリソグラフィにより形成し、（５）ガラスから樹脂材料を剥離した樹脂シートを、後にキュアし超薄厚の容器を構成するものである。
【００１６】
そして更には、（６）前述する容器を反転してガラスなどに仮付けし、樹脂シート裏面に実装パターンを形成すると共に、容器の表裏は貫通穴の導通を確保することにより実現する。（７）完成した容器に水晶振動子を実装し、水晶振動子の周波数を調整後アルミシール面にシート状のガラスでできた蓋を被せ陽極接合などで一括的に封止するものである。
【００１７】
要するに基板に液状ポリイミドを用い、スピンコートにて薄膜を形成しリソグラフィにより貫通穴、パターンを形成することにより、超薄厚の水晶振動子ベースを作製することができ、蓋であるシート状ガラスと陽極接合することにより、一括的に封止が可能となり生産性を向上するものである。
【００１８】
図２に示すのは、図１に示すフロー図の部分的な形態を示したものである。紙面上から下に向かって工程が流れている。図２ではガラス平板にポリイミド樹脂を塗布し硬化し、樹脂の表裏の導通を確保するための貫通孔（ビア）を形成し、樹脂の表面にアルミ成膜を施し圧電振動子を収納する側を形成しポリイミド樹脂をガラスから剥離する本発明の部分的な概念を示したものである。本発明では更に、上述の樹脂を反転して再度ガラスに貼り付けて、樹脂シート裏面に外部との接続を確保するための電極を形成するためのパターンニングを施す一連の流れにより圧電振動子を収納する容器を形成するものである。
【００１９】
図３には、圧電振動子を収納し更にはシート状のガラスを蓋とし密閉容器構造を構成する概念図を示したもので、図１に示す本発明のフロー図からも分かるように複数個の容器体を一度に構成することと、複数個の容器に圧電振動子を収納しシート状のガラスを蓋にすることで、複数個同時に密閉構造の圧電振動子を得ることができる。
【００２０】
なお、本発明ではポリイミド樹脂として感光性（例えばUV硬化）のものを用いて構成しているが、ポリイミド樹脂に代えて、ＳＯＧ（Spin On Glass の略称）として半導体の分野で絶縁膜として用いられる材料を用いて構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の製造工程の流れを示すフロー図である。
【図２】本発明の工程の一部で得られる状態を示す概念図である。
【図３】本発明で得た容器に圧電振動子を実装する状態を示した概念図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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